※ 평가 기준:
각 재현주기(2400년, 1400년 등)별 지진에 대해 구조물의 성능점(Performance Point)을 산정하고,
다음 세 가지 조건을 모두 만족해야 해당 성능 목표를 달성한 것으로 판정합니다.
1. 층간 변위비 만족: 산정된 성능점에서의 층간 변위비가 각 성능 수준별 허용 한계 이내일 것.
2. 중력 하중 저항 능력 유지: 성능점 도달 시까지 구조물이 붕괴되지 않고 중력을 지지할 수 있을 것. (푸쉬오버 동영상 및 결과 참조)
3. 주요 부재 붕괴 미발생: 기둥 등 주요 구조 부재의 소성 회전각이 붕괴 한계(CP)를 초과하지 않을 것. (푸쉬오버 결과 참조)
2. 평가 지진 (요구 스펙트럼 제원)
평가 대상 구조물이 위치한 지역 및 지반 조건에 따른 설계 응답 스펙트럼 생성에 사용된 파라미터는 다음과 같습니다.
[입력 파라미터]
지역 구분: 지진구역 I
지반 등급: S2
지진구역계수 (Z): 0.11g
구조물 중요도 계수 (Ie): I
[계산된 설계 스펙트럼 계수]
단주기 증폭계수 (Fa): 1.40
1초주기 증폭계수 (Fv): 1.45
설계스펙트럼가속도(SDS): 0.137g
설계스펙트럼가속도(SD1): 0.142g
단부 유효 주기 (T0): 0.208 sec
장주기 유효 주기 (Ts): 1.038 sec
3-X. 대상 구조물 정보 (X방향)
3-X-1. 구조물 형상 및 재료
3D 와이어프레임 모델
X방향 입면도
콘크리트 응력-변형률 관계
철근 응력-변형률 관계
3-2. 구조물 고유주기 및 질량참여율
해석에 사용된 모든 모드의 고유 주기와 질량 참여율은 다음과 같습니다. 누적 질량 참여율이 90% 이상이 되는 모드까지 해석에 고려되었습니다.
모드
고유 주기 (sec)
X방향 MPR (%)
X방향 누적 MPR (%)
Z방향 MPR (%)
Z방향 누적 MPR (%)
1
0.5337
80.46
80.46
0.00
0.00
2
0.5199
0.00
80.46
80.59
80.59
3
0.2782
0.00
80.46
0.00
80.59
4
0.1554
11.48
91.94
0.00
80.59
5
0.1519
0.00
91.94
11.41
92.01
6
0.0898
0.00
91.94
0.00
92.01
7
0.0779
4.86
96.80
0.00
92.01
8
0.0766
0.00
96.80
4.82
96.83
9
0.0515
0.00
96.80
0.00
96.83
10
0.0482
2.40
99.20
0.00
96.83
11
0.0475
0.00
99.20
2.38
99.21
12
0.0358
0.80
100.00
0.00
99.21
13
0.0358
0.00
100.00
0.00
99.21
14
0.0354
0.00
100.00
0.79
100.00
15
0.0288
0.00
100.00
0.00
100.00
16
0.0000
9.79
109.79
0.00
100.00
17
0.0000
75.58
185.37
0.00
100.00
18
0.0000
5.83
191.20
0.00
100.00
19
0.0000
7.27
198.47
0.00
100.00
20
0.0000
34.91
233.37
0.00
100.00
* 음영 처리된 행은 X방향 지배 모드입니다.
4-X. 푸쉬오버 해석 적용성 검토 (X방향)
1차 모드(지배 모드)만으로 수행한 비선형 정적 해석의 층 전단력이, 질량 참여율 합계 90% 이상을 만족하는 4차 모드까지 고려한 다중 모드 응답 스펙트럼 해석(RSA) 결과의 130% 이상인지 검증합니다.
비선형 정적 해석 타당성 검증 (X방향)
4.1 푸쉬오버 해석 결과 (동영상)
횡하중 증가에 따른 구조물의 변형 형상과 소성 힌지 발생 과정을 보여줍니다. (재생 버튼을 눌러 확인)
푸쉬오버 해석 애니메이션 (X방향)
5-X. 성능점 산정 및 평가 결과 (X방향)
역량스펙트럼법(CSM)을 통해 각 재현주기별 성능 목표에 대한 성능점과 해당 층간 변위비를 산정하고, 목표 성능 만족 여부를 판정합니다.
5.1 CSM 성능점 그래프
[X방향] 2400년 Collapse Prevention 성능 평가 그래프
평가 상세 결과
성능 목표:Collapse Prevention
재현 주기:2400년
성능점 변위 (Sd):0.0160 m
성능점 가속도 (Sa):0.2053 g
유효 주기 (Teff):0.560 sec
유효 감쇠비:5.0 %
계산 층간변위비:0.147 %
허용 층간변위비:3.000 %
최종 판정:PASS
[X방향] 1400년 Life Safety 성능 평가 그래프
평가 상세 결과
성능 목표:Life Safety
재현 주기:1400년
성능점 변위 (Sd):0.0121 m
성능점 가속도 (Sa):0.1643 g
유효 주기 (Teff):0.545 sec
유효 감쇠비:5.0 %
계산 층간변위비:0.111 %
허용 층간변위비:2.000 %
최종 판정:PASS
[X방향] 100년 Operational 성능 평가 그래프
평가 상세 결과
성능 목표:Operational
재현 주기:100년
성능점 변위 (Sd):0.0041 m
성능점 가속도 (Sa):0.0585 g
유효 주기 (Teff):0.534 sec
유효 감쇠비:5.0 %
계산 층간변위비:0.038 %
허용 층간변위비:0.700 %
최종 판정:PASS
3-Z. 대상 구조물 정보 (Z방향)
3-Z-1. 구조물 형상 및 재료
3D 와이어프레임 모델
Z방향 입면도
콘크리트 응력-변형률 관계
철근 응력-변형률 관계
3-2. 구조물 고유주기 및 질량참여율
해석에 사용된 모든 모드의 고유 주기와 질량 참여율은 다음과 같습니다. 누적 질량 참여율이 90% 이상이 되는 모드까지 해석에 고려되었습니다.
모드
고유 주기 (sec)
X방향 MPR (%)
X방향 누적 MPR (%)
Z방향 MPR (%)
Z방향 누적 MPR (%)
1
0.5337
80.46
80.46
0.00
0.00
2
0.5199
0.00
80.46
80.59
80.59
3
0.2782
0.00
80.46
0.00
80.59
4
0.1554
11.48
91.94
0.00
80.59
5
0.1519
0.00
91.94
11.41
92.01
6
0.0898
0.00
91.94
0.00
92.01
7
0.0779
4.86
96.80
0.00
92.01
8
0.0766
0.00
96.80
4.82
96.83
9
0.0515
0.00
96.80
0.00
96.83
10
0.0482
2.40
99.20
0.00
96.83
11
0.0475
0.00
99.20
2.38
99.21
12
0.0358
0.80
100.00
0.00
99.21
13
0.0358
0.00
100.00
0.00
99.21
14
0.0354
0.00
100.00
0.79
100.00
15
0.0288
0.00
100.00
0.00
100.00
16
0.0000
9.79
109.79
0.00
100.00
17
0.0000
75.58
185.37
0.00
100.00
18
0.0000
5.83
191.20
0.00
100.00
19
0.0000
7.27
198.47
0.00
100.00
20
0.0000
34.91
233.37
0.00
100.00
* 음영 처리된 행은 Z방향 지배 모드입니다.
4-Z. 푸쉬오버 해석 적용성 검토 (Z방향)
1차 모드(지배 모드)만으로 수행한 비선형 정적 해석의 층 전단력이, 질량 참여율 합계 90% 이상을 만족하는 5차 모드까지 고려한 다중 모드 응답 스펙트럼 해석(RSA) 결과의 130% 이상인지 검증합니다.
비선형 정적 해석 타당성 검증 (Z방향)
4.1 푸쉬오버 해석 결과 (동영상)
횡하중 증가에 따른 구조물의 변형 형상과 소성 힌지 발생 과정을 보여줍니다. (재생 버튼을 눌러 확인)
푸쉬오버 해석 애니메이션 (Z방향)
5-Z. 성능점 산정 및 평가 결과 (Z방향)
역량스펙트럼법(CSM)을 통해 각 재현주기별 성능 목표에 대한 성능점과 해당 층간 변위비를 산정하고, 목표 성능 만족 여부를 판정합니다.
5.1 CSM 성능점 그래프
[Z방향] 2400년 Collapse Prevention 성능 평가 그래프
평가 상세 결과
성능 목표:Collapse Prevention
재현 주기:2400년
성능점 변위 (Sd):0.0150 m
성능점 가속도 (Sa):0.2053 g
유효 주기 (Teff):0.541 sec
유효 감쇠비:5.0 %
계산 층간변위비:0.137 %
허용 층간변위비:3.000 %
최종 판정:PASS
[Z방향] 1400년 Life Safety 성능 평가 그래프
평가 상세 결과
성능 목표:Life Safety
재현 주기:1400년
성능점 변위 (Sd):0.0114 m
성능점 가속도 (Sa):0.1643 g
유효 주기 (Teff):0.528 sec
유효 감쇠비:5.0 %
계산 층간변위비:0.104 %
허용 층간변위비:2.000 %
최종 판정:PASS
[Z방향] 100년 Operational 성능 평가 그래프
평가 상세 결과
성능 목표:Operational
재현 주기:100년
성능점 변위 (Sd):0.0039 m
성능점 가속도 (Sa):0.0585 g
유효 주기 (Teff):0.520 sec
유효 감쇠비:5.0 %
계산 층간변위비:0.036 %
허용 층간변위비:0.700 %
최종 판정:PASS
6. 최종 종합 결론
본 보고서는 KDS 41 17 00 (건축물 내진설계기준)에 따라 비선형 정적 해석(Pushover Analysis) 및 역량스펙트럼법(CSM)을 이용하여 대상 구조물의 내진 성능을 평가하였습니다.
주요 평가 결과 요약:
대상 구조물은 [여기에 구조물 개요 요약]입니다.
설계 응답 스펙트럼은 [여기에 평가 지진 요약] 조건을 기반으로 생성되었습니다.
각 성능 목표에 대한 평가 결과는 [여기에 성능점 요약 및 판정 결과 요약]입니다.
위의 각 섹션별 분석 결과와 그래프, 표를 종합적으로 검토하시어, 해당 구조물이 목표로 하는 내진 성능 수준을 만족하는지 최종 판단하시기 바랍니다.
